IEC62305雷电灾害风险评估方法.ppt

IEC62305雷电灾害风险评估方法 Still waters run deep.流流静静水深水深,人人静静心深心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 简 介 雷击风险评估实际上是一套完整的程序，利用该程序通过雷击风险评估实际上是一套完整的程序，利用该程序通过计算可以得出建筑物或公共设施遭受雷击的风险值，当程序计计算可以得出建筑物或公共设施遭受雷击的风险值，当程序计算出的风险值大于容许值时，就可以使用此程序选择增加合适算出的风险值大于容许值时，就可以使用此程序选择增加合适的雷电防护措施来降低该风险值，直至使其低于容许值。的雷电防护措施来降低该风险值，直至使其低于容许值。有了评估才有做工程的必要，而检测又是验证工程质量有了评估才有做工程的必要，而检测又是验证工程质量的标尺，评估、工程和检测三者为相辅相成、密不可分的整体。的标尺，评估、工程和检测三者为相辅相成、密不可分的整体。适用范围：建筑物和服务设施。适用范围：建筑物和服务设施。雷击对建筑物的损坏雷击对建筑物的损坏风险评估的原则风险评估的原则 雷电对建筑物的破坏作用主要有：雷电对建筑物的破坏作用主要有：l一是直接击在建筑物上一是直接击在建筑物上，引起建筑物结构遭受到破坏。，引起建筑物结构遭受到破坏。l二是由于雷电流变化梯度产生的二是由于雷电流变化梯度产生的交变磁场产生感应电流交变磁场产生感应电流，构成火灾危险。，构成火灾危险。l三是雷电袭击架空输电线路或金属管道，三是雷电袭击架空输电线路或金属管道，高压电流侵入高压电流侵入室内，造成人身伤室内，造成人身伤亡或设备损坏。亡或设备损坏。雷电对建筑物引致的损害可主要有四种类型雷电对建筑物引致的损害可主要有四种类型：人身的伤亡；不可接受的人身的伤亡；不可接受的对公众服务的中止；无法复原的文化遗产的损失；不包括人身、文化及社会对公众服务的中止；无法复原的文化遗产的损失；不包括人身、文化及社会价值等的损失。价值等的损失。雷击风险评估有以下雷击风险评估有以下5个评估原则：个评估原则：l认清评估对象，选择符合其适用范围的评估标准。认清评估对象，选择符合其适用范围的评估标准。l评估方法和评估标准要及时更新评估方法和评估标准要及时更新l抓住风险评估中评估体系和评估参数两个关键因素。抓住风险评估中评估体系和评估参数两个关键因素。l雷击风险评估要以风险雷击风险评估要以风险(损失损失)为中心，而不是以风险的来源为中心。为中心，而不是以风险的来源为中心。l风险对于不同的评估主体具有不确定性的。风险对于不同的评估主体具有不确定性的。简 介雷击损害风险来源及类型雷击损害风险来源及类型雷击类型（雷击类型（S S）：）：S1-S1-雷雷击建筑物；击建筑物；S2-S2-雷击建筑物雷击建筑物的邻近区域；的邻近区域；S3-S3-雷击在电雷击在电力和通信线路上；力和通信线路上；S4-S4-雷击雷击在电力和通信线路附近的在电力和通信线路附近的地面。地面。损害类型（损害类型（D D）：）：D1-D1-接接触和跨步电压导致的人员触和跨步电压导致的人员伤亡；伤亡；D2-D2-建筑物或其他物建筑物或其他物体损害；体损害；D3-D3-电涌导致的电电涌导致的电气和电子系统的失效。气和电子系统的失效。损失类型（损失类型（L L）：）：对于建对于建筑物，筑物，L1-L1-生命损失；生命损失；L2-L2-公众服务损失；公众服务损失；L3-L3-文化遗文化遗产损失；产损失；L4-L4-财产经济损失。财产经济损失。对于服务设施，对于服务设施，L2-L2-公众公众服务损失；服务损失；L4-L4-经济损失。经济损失。简 介防雷措施改防雷措施改进改改进措施后措施后风险计划划RRT评估完成估完成对 比比RRT勘勘 测测总风险总风险R与风险与风险容容许值许值RT对对比比风险测风险测算算风险鉴别风险鉴别无需改无需改进进评评估完成估完成RRTRRT评估流程 lR（人员伤亡损失）（人员伤亡损失）=RA+RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ。lR（公众服务损失）（公众服务损失）=RB+RC+RM+RV+RW+RZ。lR（文化遗产损失）（文化遗产损失）=RB+RV。S1雷击建筑物雷击建筑物 S2雷击建筑物附近雷击建筑物附近 S3雷击服务设施雷击服务设施 S4雷击服务设施附近雷击服务设施附近损害源害源风险值参数介绍 S1:RA、RB、RCS2:RM R RM：与：与：与：与LEMPLEMP造成内部系统失效有关的造成内部系统失效有关的造成内部系统失效有关的造成内部系统失效有关的 风险分量。风险分量。风险分量。风险分量。R RA：建筑物户外距离建筑物：建筑物户外距离建筑物：建筑物户外距离建筑物：建筑物户外距离建筑物3m3m以内的以内的以内的以内的 区域中与接触和跨步电压造成的区域中与接触和跨步电压造成的区域中与接触和跨步电压造成的区域中与接触和跨步电压造成的 生物伤害相关的分量。生物伤害相关的分量。生物伤害相关的分量。生物伤害相关的分量。R RB：与建筑物内因火花放电触发火灾：与建筑物内因火花放电触发火灾：与建筑物内因火花放电触发火灾：与建筑物内因火花放电触发火灾 有关的风险分量。有关的风险分量。有关的风险分量。有关的风险分量。R RC：与：与：与：与LEMPLEMP（雷电电磁脉冲）造成（雷电电磁脉冲）造成（雷电电磁脉冲）造成（雷电电磁脉冲）造成 内部系统失效有关的分量。内部系统失效有关的分量。内部系统失效有关的分量。内部系统失效有关的分量。参数介绍 S3:RU、RV、RWS4:RZR RZ：与入户线路上感应出的以及传导进：与入户线路上感应出的以及传导进：与入户线路上感应出的以及传导进：与入户线路上感应出的以及传导进 入建筑物内的过电压引起内部系统入建筑物内的过电压引起内部系统入建筑物内的过电压引起内部系统入建筑物内的过电压引起内部系统 失效有关的风险分量。失效有关的风险分量。失效有关的风险分量。失效有关的风险分量。R RU：与建筑物内雷电流注入入户线路：与建筑物内雷电流注入入户线路：与建筑物内雷电流注入入户线路：与建筑物内雷电流注入入户线路 产生的接触电压造成人身伤害有产生的接触电压造成人身伤害有产生的接触电压造成人身伤害有产生的接触电压造成人身伤害有 关的风险分量。关的风险分量。关的风险分量。关的风险分量。R RV：与雷电流经过入户服务设施产生：与雷电流经过入户服务设施产生：与雷电流经过入户服务设施产生：与雷电流经过入户服务设施产生 的物理损害有关的风险分量。的物理损害有关的风险分量。的物理损害有关的风险分量。的物理损害有关的风险分量。R RW：与入户线路上感应出并传导进入：与入户线路上感应出并传导进入：与入户线路上感应出并传导进入：与入户线路上感应出并传导进入 建筑物内的过电压引起内部系建筑物内的过电压引起内部系建筑物内的过电压引起内部系建筑物内的过电压引起内部系 统失效有关的风险分量。统失效有关的风险分量。统失效有关的风险分量。统失效有关的风险分量。参数介绍 RB=ND*PB*LB RA=ND*PA*LA RC=ND*PC*LC RU=(NL+NDa)*PU*LU RW=(NL+NDa)*PW*LW RM=NM*PM*LM RV=(NL+NDa)*PV*LV RZ=(NI-NL)*PZ*LZ R=NPL，其中其中N为年为年平均雷击次平均雷击次数系列，数系列，P为损害概率为损害概率系列，系列，L为为 损失系列。损失系列。RA=ND*PA*LA RC=ND*PC*LC 基本公式 PA-PZ ND=Ng*Ad*Cd*10-6 Nm=Ng*（Am-Ad/b*Cd/b）*10-6NLNg*AL*Cd*Ct*10-6 NINg*AI*Ce*Ct*10-6 N系列系列参数参数 P系列系列参数参数L系列系列参数参数基本公式因素分析因素分析 Ng为雷雷击密度密度 Ad为建筑物等效截收面建筑物等效截收面积 Am为建筑物附近地面等效截收面建筑物附近地面等效截收面积 AL为线路等效截收面路等效截收面积 AI为线路附近地面等效截收面路附近地面等效截收面积 Cd为位置因子位置因子 Ce为环境因子境因子 Ct变压器因子器因子 公式参数因素分析因素分析 PA为雷雷击建筑物建筑物导致生物致生物伤害的害的概概率率 PB为雷雷击建筑物建筑物导致物理致物理伤害的害的概概率率 PC为雷雷击建筑物建筑物导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 PM 为雷雷击建筑物附近建筑物附近导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 PU为雷雷击服服务设施施导致生物致生物伤害的害的概概率率 PV为雷雷击服服务设施施导致物理致物理伤害的害的概概率率 PW为雷雷击服服务设施施导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 PZ 为雷雷击服服务设施附近施附近导致致内内部系部系统失效的失效的概概率率 公式参数因素分析因素分析 Lt接接触触或跨步或跨步电压导致的致的损失失 Lf物理物理损害害导致的致的损失失 Lo内内部系部系统失效失效导致的致的损失失 ra为建筑物外部地面建筑物外部地面类型型缩减减因子因子 ru为建筑物建筑物内内部地面部地面类型型缩减减因子因子 rp为所采取的所采取的减减小火灾后果的小火灾后果的缩减减因子因子 rf为火灾火灾风险缩减减因子因子 h为特殊特殊伤害因子害因子 公式参数图图图图 纸纸纸纸实实实实地地地地结结结结合合合合图纸图纸图纸图纸123实实实实 地地地地l Ng，Cd，Ce，Ct，PA，l Lt，Lf，Lo，ra，ru，rf，rp，h l Ad，Am，PM，PU，PV，PW，PZ l AL，AI，PB，PC 勘测 公众服务损失风险公众服务损失风险（风险分量包括（风险分量包括RB，RC，RM，RV，RW，RZ）确定该建筑物具有哪种或者哪几种风险确定该建筑物具有哪种或者哪几种风险 风险鉴别风险鉴别风险计算风险计算 总风险值可能会包括人员伤亡损失风险、公众服总风险值可能会包括人员伤亡损失风险、公众服务损失风险和文化遗产损失风险中的一种或几种。务损失风险和文化遗产损失风险中的一种或几种。确定总风险值确定总风险值 计算风险风量计算风险风量RA-RZ 计算确定计算确定N、P、L系列系列 整理计算整理计算勘测参数值勘测参数值 人员伤亡损失风险人员伤亡损失风险 风险值R 公众服务损失风险公众服务损失风险 文化遗产损失风险文化遗产损失风险 10-5 容许值RT 10-3 10-3 对比比对对 比比改进措施改进措施1234 分析风险分量而不是分析总风险，当某一风险风量过大或分析风险分量而不是分析总风险，当某一风险风量过大或者超过风险允许值：首先对其涉及到得防护措施进行改进，直者超过风险允许值：首先对其涉及到得防护措施进行改进，直至所有的风险分量值都小于容许值，如此时总风险值仍大于容至所有的风险分量值都小于容许值，如此时总风险值仍大于容许值，则应继续针对大风险分量涉及的措施进行改进。许值，则应继续针对大风险分量涉及的措施进行改进。风险分量大值大都出现在风险分量大值大都出现在RB，RM，Rw，RZ上，因此上，因此主要考虑外部防雷和线路防雷措施的改进上。主要考虑外部防雷和线路防雷措施的改进上。改进措施应与实际相结合，一些不切实际无改进措施应与实际相结合，一些不切实际无法实现的措施应避免出现。法实现的措施应避免出现。我们须将措施改进直至每一风险总值小于允许值。我们须将措施改进直至每一风险总值小于允许值。案例案例 以某加油站雷灾风险评估项目为以某加油站雷灾风险评估项目为例，讲解评估过程及实际应用中的注意例，讲解评估过程及实际应用中的注意事项。事项。参参 数数 注注 解解 符符 号号 量量 值值 大小（大小（m）主体结构空间尺寸（主体结构空间尺寸（m）Lb、Wb、Hb 47.3256 场地因子场地因子 孤立对象孤立对象 Cd 1 LPS 第二类第二类 PB 0.05 建筑物边界屏蔽建筑物边界屏蔽 无无 KS1 1 建筑物内部屏蔽建筑物内部屏蔽 无无 KS2 1 内部布线情况内部布线情况 屏蔽电缆，屏蔽层电阻屏蔽电缆，屏蔽层电阻 5RS20/km KS30.001 内部系统耐压内部系统耐压 系统耐压系统耐压1.5KV KS4 1 土壤电阻率土壤电阻率/km p 28.2 雷击密度雷击密度 1/km2/年年 Ng 2站房与罩棚特性与数据站房与罩棚特性与数据 低压线缆特性与数据低压线缆特性与数据 参参 数数 注注 解解 符符 号号 量量 值值 长度（长度（m）低压线缆，从加油站配电室引入低压线缆，从加油站配电室引入 LC 25 高度（高度（m）埋地埋地 HC 高、低变压器高、低变压器 无无 Ct1 电缆场地因子电缆场地因子 周围有较高建筑周围有较高建筑 Cd 0.25 电缆环境因子电缆环境因子 郊区郊区 Ce 0.5 电缆屏蔽电缆屏蔽 屏蔽电缆，屏蔽层电阻屏蔽电缆，屏蔽层电阻 5RS20/km PLD 1 PLI 0.15 SPD保护保护 spd保护保护 Pspd 0.03 建筑物内部特性与数据建筑物内部特性与数据 参参 数数 注注 解解 符符 号号 量量 值值 地板（内部）地板（内部）水泥地面水泥地面 rU 0.01 火灾风险火灾风险 爆炸爆炸 rf 1 特殊损害特殊损害 低度恐慌低度恐慌 hz 2 防火防火 手动灭火装置（有爆炸危险）手动灭火装置（有爆炸危险）rp 1 内部系统安装内部系统安装spd情况情况 内部系统设备受到内部系统设备受到spd保护保护 Pc 0.03 接触与跨步电压损害（内部）接触与跨步电压损害（内部）典型平均值典型平均值 Lt 0.0001 物质损害物质损害 典型平均值典型平均值 Lf 0.01 电气电子系统失效损害电气电子系统失效损害 典型平均值典型平均值 Lo 0.01 室外室外3米内区域特性与数据米内区域特性与数据 a端建筑物特性与数据端建筑物特性与数据 参参 数数 注注 解解 符符 号号 量量 值值 地表（外部）地表（外部）水泥地面水泥地面 ra 0.01 保护措施保护措施 有效的大地等电位有效的大地等电位 PA 0.01 接触和跨步电压损害接触和跨步电压损害（外部）（外部）室外室外3米内区域活动的人员有接触米内区域活动的人员有接触和跨步电压损害的可能。和跨步电压损害的可能。Lt 0.01 参参 数数 注注 解解 符符 号号 量量 值值 大小（大小（m）主体结构空间尺寸主体结构空间尺寸（m）Lb、Wb、Hb 287.24.2场地因子场地因子 周围有较高建筑物周围有较高建筑物 Cd 0.25 变压器因子变压器因子 无无 Ct 1相关线路安装相关线路安装spd 与住房罩棚间线路无与住房罩棚间线路无spd保护保护 Pspd 1 N系列系列 P系列系列 L系列系列ND 13543.5106 PA 0.01 LA 0.0001 NM 645159.110-6 PB 0.05 LB 0.02 ND/a 1118.910-6 PC 0.03 LC 0.01 NL 0 PM 0.0001 LM 0.01 NI 1246.1 PU 0.03 LU 0.000001 PV 0.03 LV 0.02 PW 0.03 LW 0.01 PZ 0.03 LZ 0.01 损损失失类类型型 RT（1/年）年）人员生命的损失人员生命的损失 105 公众服务设施的损失公众服务设施的损失 103 文化遗产的损失文化遗产的损失 103 人人员伤员伤亡亡损损失失风险值风险值 RA 1.35510-8 RB 1.35510-5 RC 4.06410-6 RM 6.54210-7 RU 1.1210-11 RV 1.1210-11 RW 1.1210-5 RZ 3.7410-7 R 5.22110-5 改进措施改进措施 外部防雷改进措施外部防雷改进措施外部防雷改进措施外部防雷改进措施 对加油站计算机房及加油控制设备室等进行完善的屏对加油站计算机房及加油控制设备室等进行完善的屏对加油站计算机房及加油控制设备室等进行完善的屏对加油站计算机房及加油控制设备室等进行完善的屏蔽措施，包括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通，对金蔽措施，包括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通，对金蔽措施，包括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通，对金蔽措施，包括使墙体中的钢筋进行良好的电气连通，对金属门窗作等电位连接，使之成为一个完整的法拉第笼，并属门窗作等电位连接，使之成为一个完整的法拉第笼，并属门窗作等电位连接，使之成为一个完整的法拉第笼，并属门窗作等电位连接，使之成为一个完整的法拉第笼，并做良好接地；实施防护后其受损概率做良好接地；实施防护后其受损概率做良好接地；实施防护后其受损概率做良好接地；实施防护后其受损概率P PB B降为降为降为降为0.0010.001。线路防雷改进措施线路防雷改进措施线路防雷改进措施线路防雷改进措施 在配电室配电柜内安装在配电室配电柜内安装在配电室配电柜内安装在配电室配电柜内安装spdspd的情况下，在控制加油机、的情况下，在控制加油机、的情况下，在控制加油机、的情况下，在控制加油机、潜油泵及液位仪等重要设备的前端加装保护特性良好的潜油泵及液位仪等重要设备的前端加装保护特性良好的潜油泵及液位仪等重要设备的前端加装保护特性良好的潜油泵及液位仪等重要设备的前端加装保护特性良好的spdspd。实施防护后其受损概率。实施防护后其受损概率。实施防护后其受损概率。实施防护后其受损概率P PC C0.0010.001，P PU U0.0010.001，P PV V0.0010.001，P PWW0.0010.001，P PZ Z0.0010.001。人人员伤员伤亡亡损损失失风险值风险值 RA 1.35510-8 RB 2.7110-7 RC 1.35510-7 RM 6.54210-7 RU 3.35710-13 RV 6.71410-7 RW 3.35710-7 RZ 1.24610-8 R 2.084610-6 此时，此时，R=2.084610-5RT=105,符合规范符合规范要求，评估结束。要求，评估结束。